摘   要： 本文介紹了ATM-PON電路仿真業務系統的設計及實現。描述了電路仿真業務的系統構成，進行了各部分功能描述，及其性能指標和實驗測試結果的說明。

圖1  電路仿真業務系統構成

引言
隨著ATM技術的發展，電信網的核心部分正在ATM化。以ATM-PON為基礎的寬帶接入系統將來自業務源的電話、高速數據等業務信息通過接入網下行傳送到用戶住宅，同時實現上行業務信息和用戶信息的傳輸。為了在ATM復用交換平臺上處理電話業務，要求必須把電話業務從電路模式變換成ATM模式，即電路仿真。電路仿真后的業務就是電路仿真業務(CES)。ATM論壇規定，用適配層1(AAL1)負責處理從用戶層來的電話信息格式適配成ATM網絡可以接受的格式；反之，負責處理從ATM網絡來的電話信息格式適配成用戶層可以接受的格式。AAL1用來適配實時固定速率業務，最典型的有以下兩種：
?N×64kb/s(即部分DS1/E1)的DS1/E1業務；
?結構化的DS1/E1(1.544/2.048Mb/s)業務，通過AAL1適配協議，完成E1通道在ATM上的透明傳輸。
本文介紹用結構化E1處理電話業務的電路仿真業務系統的實現過程。

系統構成及功能描述
電路仿真業務的系統構成如圖1所示。它由碼型變換電路、成幀電路、AAL1分段重組處理電路、背板接口電路、微處理器系統等部分組成。
各部分的具體功能描述如下：
碼型變換電路
進來的信號進行線路編解碼及完成抖動抑制功能，它將輸入的2Mb/s HDB3信號轉換成雙路NRZ碼輸出，并完成時鐘恢復及抖動抑制功能。
成幀電路
成幀電路主要完成數據和信令的成幀功能，將信令從輸入的2Mb/s成幀信號中提取出來，重新組成數據幀和信令幀及其復幀，另外還完成一些輔助功能，如信號丟失告警、幀丟失告警、信令復幀丟失告警等。具體功能如下：
(1)接收端
?組成符合G.704 建議的2048kbit/s的信號幀；還可組成信令復幀和CRC復幀；
?提供基于ITU-T建議的線路和通道監測，如CRC-4錯誤、幀失步錯誤、線路違碼等；
?提供隨路信令(CAS)的提?。?br /> (2)發送端
?進行CAS的插入、可編程空閑碼的分配、以時隙為基礎的數據插入；
?提供告警指示信號(AIS)、時隙16 AIS、遠端告警及遠端復幀告警信號的輸出；
?提供雙路或單路數字PCM信號輸出。
可編程邏輯芯片實現成幀電路與AAL1分段重組處理電路間時鐘信號、幀同步信號及復幀同步信號的處理及傳遞。
AAL1分段重組處理電路
AAL1分段重組處理電路對輸入信號進行分段和重組，即進行ATM信元的打包和拆包工作。由成幀電路進來的信號經處理后組成53字節的信元，輸出到背板接口電路，或者將背板進來的53字節信元拆包成幀信號，并輸出到成幀電路。具體功能如下：
?提供E1線路接口；
?支持n×64kbit/s結構數據形式；
?提供共路信令(CCS)和隨路信令(CAS)的配置；
?支持結構數據格式的自適應時鐘，支持基于幀結構數據格式(SDF-FR)，基于復幀結構數據格式(SDF-MF),非結構數據格式(UDF-HS,UDF-ML)；
?在發送和接收2個方向上，提供基于每個VC的數據和信令；
?提供ATM層或物理層UTOPIA接口。
背板接口電路
背板接口電路將AAL1分段重組處理電路送出的串行數據轉變為LVDS信號輸出，以便與背板接口。具體功能如下：
?UTOPIA接口及LVDS線路接口的相互轉換；
?根據附加的字節進行信元復用/解復用處理；
?網絡同步時鐘及控制信元的傳遞；
?采用背向反壓機制以避免信元數據丟失；
?信元描繪功能。
微處理器系統
微處理器系統完成各部分電路的驅動功能，并且和網管系統之間通過各自的SCC(串行通信控制器)進行通信。

圖2  誤碼測試之一

圖3  誤碼測試之二

圖4  誤碼測試之三

系統性能
電路仿真業務系統性能如下：
?支持八路E1接口及256個VC通道；
?ATM信元打包拆包；
?具有38.88MHz網絡同步時鐘；
?數據和信令的提取重組；
?支持結構化數據和非結構化數據格式。

實驗測試系統及測試結果
利用ANT-20E的誤碼分析功能，采用3種不同的測試方法，對CES盤進行誤碼測試。分別如圖2、圖3和圖4所示：
測試用的雙絞線用來連接CES系統的LVDS信號。
對以上提供的各種測試方法逐一進行誤碼特性測試，測試結果如表1所示。
實驗結果表明，所設計的CES系統滿足對誤碼的要求。

結語
依據ITU-T G.703、G.704建議和ATM論壇的有關協議，我們設計完成了一個CES系統，已成功的應用于863重大課題—全業務接入網中，與中國電信網連接，進行了電話業務的演示，證實通話質量良好。